פרוטוקול זה מציג שיטה להערכת פרמטרים של היפרמיה תגובתית פוסט-סדוקסית בעור של חולדה מורדמת באמצעות הדמיית ניגודיות כתמים בלייזר ומדידת לחץ דם פולשנית.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מציג שיטה להערכת פרמטרים של היפרמיה תגובתית פוסט-סדוקסית בעור של חולדה מורדמת באמצעות הדמיית ניגודיות כתמים בלייזר ומדידת לחץ דם פולשנית.
הדמיית ניגודיות כתמי לייזר (LSCI) היא טכניקה מודרנית ולא פולשנית להערכת זלוף מיקרו-וסקולרי בבני אדם ובחיות מעבדה. השילוב של LSCI עם מדידת לחץ דם פולשני (BP) ובדיקת חסימת כלי דם מאפשר לחקור היפרמיה תגובתית פוסט-סדוקסיבית (PORH), ומספק הערכה של עתודת זרימת הדם המיקרו-וסקולרית ותגובתיות כלי הדם. מאמר זה מדגים את הטכניקה של שימוש ב-LSCI כדי להקליט ולדמיין PORH בכפה האחורית של חולדה בהרדמה כללית. שרוול פנאומטי מיוחד מנופח ליצירת חסימה וסקולרית זמנית (180 שניות) בגובה השוקה. הערכת ה-PORH (שיא היפרמיה ומדדים קינטיים) יכולה לספק מידע נוסף על המנגנונים והחומרה של התהליך הפתולוגי הנחקר (הלם במחזור הדם, אי ספיקת לב, יתר לחץ דם וכו') או לזהות השפעות וסקולריות של תרופה חדשה שאינן ניכרות בעת הערכת זלוף במנוחה. ניטור לחץ דם פולשני מאפשר חישוב מוליכות כלי דם עורית והתחשבות בשינויים בהמודינמיקה מערכתית, דבר חשוב במיוחד במודלים ניסיוניים של מחלות קשות. יודגם גם השימוש בגישה זו לזיהוי תפקוד מיקרו-וסקולרי במודל חולדה של הלם דימומי.
תפקוד מיקרו-וסקולרי מעורב בפתוגנזה של מחלות לב וכלי דם, אנדוקריניות ואחרות רבות, פוגע בזלוף וחמצון של רקמות, ומשבש את מנגנוני הוויסות של כלי הדם של המודינמיקה מערכתית (למשל, ביתר לחץ דם)1. להפרעות מיקרו-סירקולציה יש גם משמעות פתופיזיולוגית רבה במנגנונים של תפקוד לקוי של איברים בחולים במצב קריטי עם טראומה, אלח דם וסוגים שונים של הלם (דימומי, ספטי, קרדיוגני וכו ')2.
נכון לעכשיו, מספר שיטות מבוססות לייזר משמשות במחקרים קליניים ופרה-קליניים להערכה לא פולשנית של זלוף רקמות ותפקוד מיקרו-וסקולרי: זרימה דופלר בלייזר (LDF), הדמיית דופלר בלייזר (LDI/LDPI) והדמיית ניגודיות כתמים בלייזר (LSCI). ביניהם, LSCI הוא המבטיח ביותר להערכה לא פולשנית של זלוף העור במרפאה. יש לו יתרונות ברורים על פני LDF ו-LDI/LDPI מכיוון שהשיטה פשוטה ליישום ומציעה הדמיה של כל תחום החקירהברזולוציה מרחבית וזמנית גבוהה כאחד. LSCI היא טכניקה המשתמשת באור לייזר כדי ליצור דפוסי כתמים, אשר מנותחים לאחר מכן כדי לדמיין את הדינמיקה של זרימת הדם. ניתנות הערכות ברזולוציה גבוהה בזמן אמת של מיקרו-סירקולציה, החיוניות לתחומי מחקר שונים, כגון מדעי המוח4, ניתוחי בטן5, דרמטולוגיה6 ומחקרי כלי דם אחרים 7,8, הן במסגרות קליניות והן בניסוי.
הערכה פשוטה של ערכי זלוף העור במנוחה היא לרוב לא אינפורמטיבית לזיהוי הפרעות מיקרו-וסקולריות. זה נובע הן מהמאפיינים התפקודיים המהותיים של זרימת העור (שונות גבוהה, תלות בטמפרטורה, מתח וגורמים אחרים) והן מזלוף רקמות "נורמלי כוזב" במהלך תגובת הפיצוי של הגוף (למשל, עלייה בתפוקת הלב בשלבים המוקדמים של הלם ספטי). השימוש הנוסף בעומס פונקציונלי סטנדרטי מאפשר הערכה טובה יותר של מיקרו-סירקולציה וזיהוי תפקוד לקוי של כלי דם מיקרו-וסקולריים המוסתרים בתנאי מנוחה1. ידוע גם כי LSCI שימושי בהערכת מיקרו-סירקולציה בעור תחת גירויים פרמקולוגיים9.
השילוב של LSCI עם בדיקת חסימת כלי דם מאפשר הערכה לא פולשנית של תופעת ההיפרמיה התגובתית הפוסט-סתימתית (PORH), המשקפת פרמטרים תפקודיים חשובים של המיקרו-סירקולציה, בפרט עתודת זרימת הדם והתגובתיות של המיקרו-כלי דם10. גישה זו נמצאת בשימוש נרחב במחקרים קליניים לזיהוי הפרעות מיקרו-סירקולטוריות תפקודיות שאינן ניכרות ממדידות הזלוף הבסיסיות11, אך הערכה של PORH נדירה במחקרים פרה-קליניים בבעלי חיים12,13. בהשוואה למחקרים קליניים, השימוש בבדיקת חסימת כלי דם בניסוי in vivo מספק לחוקר הזדמנויות נוספות להעריך את המנגנונים של PORH, הפתוגנזה של מחלות קשות והפרמקודינמיקה של תרופות כלי דם. כמובן, הזדמנויות אלה חייבות להיות בגבולות הסטנדרטים הביו-אתיים המודרניים ליחס הומני לבעלי חיים.
פרוטוקול זה מציג שיטה להערכת פרמטרים של PORH בעור של חולדה מורדמת באמצעות LSCI ומדידת לחץ דם פולשנית. האחרון כולל צנתור של עורק הצוואר של החולדה ומאפשר מדידה של לחץ עורקי ממוצע (MAP) וקצב דופק. בנוסף, ניתן לאסוף דגימות דם עורקיות לבדיקות מעבדה (למשל ניתוח גזי דם עורקי). ראוי לציין כי פרוטוקול זה מכוון בעיקר לניסוי אקוטי שאינו כרוך בהתעוררות החיה מהרדמה לאחר השלמת הליכי הניסוי (למשל, מידול מחלה קשה). השיטה שאנו מציעים להערכת מיקרו-סירקולציה בחולדות היא פשוטה יחסית ותהיה שימושית במיוחד במחקרים של פיזיולוגיה ופתופיזיולוגיה השוואתית של כלי הדם, כולל הערכה של תפקוד לקוי של האנדותל, כמו גם בבדיקות פרה-קליניות של תרופות כלי דם חדשות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ההליכים המתוארים להלן בוצעו כחלק מפרוטוקול שאושר על ידי מועצת הביקורת האתית של המרכז הפדרלי למחקר וקליני לרפואה ושיקום טיפול נמרץ.
1. הכנת השרוול הפנאומטי לחסימת כלי דם
2. הכנת קטטר עורקי, תחנת עבודה ומכשירים כירורגיים
3. הרדמה וטיפול טרום ניתוח
הערה: כל חומרי ההרדמה יכולים לדכא את הנשימה וזרימת הדם. מינון נכון המבוסס על מיני בעלי חיים, זן, גיל ומצב בריאותי הוא קריטי כדי למנוע מנת יתר קטלנית. יש להכשיר את הצוות בהרדמת בעלי חיים וניטור סימנים חיוניים. הנהלים חייבים להיות מאושרים על ידי הוועדה המוסדית הרלוונטית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) או גוף אתי מקביל. יש לנקוט משנה זהירות בעת טיפול במחטים, אזמלים ומכשירים חדים אחרים. השתמש תמיד במיכל חד לסילוק מיידי. לעולם אל תכסום מחטים. היו מודעים לסיכון לפציעות מחטים, שעלולות להעביר גורמים זואונוטיים או לגרום לטראומה פיזית.
4. צנתור עורק הצוואר השמאלי
5. מדידת לחץ דם פולשנית
6. מדידת זלוף עור באמצעות LSCI
7. בדיקת חסימת כלי דם והערכת PORH
(1)
(2)
(3)8. פרוצדורות ניסוי ומדידות חוזרות
9. סוף הניסוי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטה המתוארת לעיל להערכת תפקוד מיקרו-וסקולרי יושמה על ידינו בסדרה של ניסויים עם מודלים של הלם דימומי (איבוד דם של 35% מנפח הדם המחושב) בחולדות זכרים של Wistar במשקל 250-300 גרם. בקבוצת בעלי החיים עם דימום (HS, n = 13), הערכת פרמטרי PORH עם ניטור סימולטני של לחץ דם פולשני בוצעה 30 דקות לאחר השלמת הדימום. בקבוצת הביקורת של בעלי חיים שעברו ניתוח דמה (Sham, n = 10) לא נגרם דימום, אך אותן מדידות בוצעו בפרק זמן דומה. הבדלים בין קבוצות נותחו באמצעות מבחן Mann-Whitney U . התוצאות מבוטאו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו מתארים טכנולוגיה מודרנית להערכת מיקרו-סירקולציה עורית ותגובתיות כלי דם בניסוי in vivo במכרסמים. לשימוש מוצלח וסטנדרטי בשיטה זו במחקרים פיזיולוגיים ופרמקולוגיים, יש לקחת בחשבון מספר שיקולים נוספים. בפרוטוקול הנ"ל, חולדות מורדמות בשילוב של טילטמין + זולאזפם + קסילזין, המוכתב בעיקר על ידי תקנים מקומיים לעבודה עם חיות מעבדה וגישה מוגבלת לבופרנורפין, קטמין ומשככי כאבים והרדמה נפוצים אחרים. עבור מחקרים פרמקולוגיים הכוללים ניתוחים קלים, עדיפה איזופלורן/סבופלוראן מונואנאסטזיה אם קיים ציו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
עבודה זו נתמכה על ידי קרן המדע הרוסית במסגרת פרויקט 24-25-00310.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מחט א-טראומטית עם ניילון תפר כירורגי, 4C-0.5x16-4/0-N | Medtekhnika, רוסיה | לא ישים | כחול. אורך 75 ס"מ. USP 4/0 (MP1.5). לתפירת פצע כירורגי |
| קטטר לעורק הצוואר של חולדה עם מחט מזרק קהה 22 גרם | SciCat, רוסיה | לא ישים | PE-50, אורך 12 ס"מ, OD=0.9 מ"מ, ID= 0.6 מ"מ. עם טבעת קיבוע אחת |
| מתמר לחץ חד פעמי של Deltran | יוטה מוצרים רפואיים, ארה"ב | 6069 | כבל 12 אינץ' |
| דיסקופיקס תלת כיווני לטיפול בעירוי וניטור | ב. בראון, גרמניה | 16494ג | |
| הפארין | Belmedpreparaty, בלארוס | לא ישים | הפרין נתרן 5000 יחב"ל/מ"ל, אמפולות 5 מ"ל |
| לידוקאין | Velpharm, רוסיה | לא ישים | פתרון להזרקה 20 מ"ג/מ"ל, אמפולות 2 מ"ל |
| שרוול פנאומטי "סיסטולה" | Neurobotics, רוסיה | לא ישים | חלק ממדידת לחץ דם לא פולשנית למכרסמים. סוג זנב 5-10 מ"מ (חולדות) |
| נתרן כלורי | Pharmasyntez, רוסיה | לא ישים | פתרון לעירוי 0,9%, 250 מ"ל |
| מעבדת תוכנה8 | ADInstruments, אוסטרליה | לא ישים | גירסה 8.1.13 |
| תוכנה MATLAB | The MathWorks Inc., ארה"ב | N/A | גרסה R2019b |
| מזרק סטרילי לשימוש חד פעמי, 1 מ"ל, 3 חלקים | Huaian סיטי Hengchun מוצר רפואי ושות 'בע"מ, סין | N/A | מחט 27 גרם |
| מזרק סטרילי לשימוש חד פעמי, 2 (2.5) מ"ל, 3 חלקים | Vogt Medical Vertrieb GmbH, גרמניה | 1310524 | מחט 23 גרם |
| תפר SILK-S | Polytechmed, רוסיה | לא ישים | לא נספג, קלוע, עשוי משי טבעי עם ציפוי סיליקון, שחור בקלטת. USP 4/0 (MP1.5). אורך 100 מ'. לקשירת כלים |
| קסילה | Interchemie, הולנד | N/A | קסילזין 20 מ"ג/מ"ל, 50 מ"ל |
| זולטיל 100 | Virbac, צרפת | N/A | טילטמין הידרוכלוריד 50 מ"ג/מ"ל, זולזפם הידרוכלוריד 50 מ"ג/מ"ל, 5 מ"ל |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה